CDMA2000分组域核心网移动IP技术

移动IP是实现网络终端设备在全球漫游的关键技术，移动IP技术使用户(移动终端)接入外地网络时，不修改其原有IP地址即可实现原有网络的应用，突破 TCP／IP协议不支持网络设备移动的限制，实现移动终端在全球网络范围内自由移动。本文主要分析了移动IP技术在CDMA 2000通信中的应用和关键技术实现，介绍了代理移动IP技术和内容计费等新技术。

　　1 移动IP在CDMA2000中的应用

　　1．1 基于移动IP的网络参考模型

　　CDMA2000为三大3G标准之一，除传统的语音通信外，还支持高速数据业务。CDMA2000核心网可向移动用户提供基于简单IP的公网／专网接入业务和基于移动IP的公网／专网接入业务。图1为基于移动IP的网络参考模型。

1．2 网络关键设备介绍

　　基于移动IP的CDMA2000分组核心网络包括分组控制功能(PCF)、分组数据服务节点(PDSN)、认证授权和计费(AAA)以及本地代理(HA)。

　　PCF主要用于建立、维护和终止链路层到PDSN的连接，与无线资源控制共同请求和管理无线资源，以便在移动台之间转发数据包：

　　PDSN主要用于建立、维护和终止链路层与移动台的PPP会话，执行对移动用户分组数据会话的认证、授权和计费，将移动台的IP地址映射成唯一的链路层连接或标识，按照QoS要求标记并处理数据包。PDSN还增加FA功能，负责提供隧道出口，并将数据解封装，发往移动台；

　　AAA负责管理用户，包括用户权限、开通业务等信息。目前AAA采用的主要协议为RADIUS，因此也可以成为RADIUS服务器；

　　HA负责将分组数据通过隧道技术发送给移动用户，并实现PDSN之间的宏移动管理。PDSN通过R-P接口连至无线网络(RN)。移动终端与PDSN之间的链路层协议采用PPP协议，网络层协议则采用IP。

　　1．3 代理移动IP引入

　　移动IP解决了简单IP在移动寻址、跨PDSN切换等方面的缺陷，但对移动终端有较高的要求。移动终端要支持移动IP，则需要增加额外的软件来处理移动IP相关信令以完成移动IP注册，基于以上考虑，各CDMA2000通信设备生产商和运营商开始考虑代理移动IP(Proxy Moblle IP，简称PMIP)方案，这使得只支持简单IP的移动终端也可以使用移动IP业务。

　　当用户接入PDSN时，在PPP Session建立阶段，由PDSN通过去AAA鉴权或本地配置来判断用户是否为代理移动IP用户，并收集进行移动IP注册所需要的信息，然后由PDSN 代替移动终端向HA发起移动IP注册请求，向HA注册，如果注册成功，则在IPCP协商阶段将HA或者AAA分配的地址分配给用户，在PDSN和HA之间会建立一个隧道，进行下行数据的转发，根据需要也可以建立反向隧道，代理移动IP用户的数据面处理和普通移动IP用户一致。

　　在代理移动IP场景下，PDSN将代替手机移动终端完成移动IP的注册、更新和维护操作，无须移动终端介入处理移动IP信令。

　　代理移动IP比普通移动IP本身有着更多的优势，是在网络部署时需要考虑的一种方案。

　　2 移动IP关键技术

　　2．1 NAI的使用

　　网络接入标识NAI在RFC2486中定义，目的是支持拨号用户的漫游，其格式为NAI=username／(usemame"@"realm)。NAI用于确定用户的本地鉴权服务器，简单IP中应用于PPP的鉴权阶段。

　　在Mobile IP中，一般PPP无CHAP过程，使用注册请求消息中的MN NAI扩展来标识用户。RFC2794定义了一种移动IP扩展：Mobile Node NAI Extension，此扩展也是在移动IP注册请求消息中必须要携带的扩展。PDSN在收到移动IP注册请求后，从中提出MN NAI扩展，然后使用Radius协议对移动终端进行鉴权。

　　对于代理移动IP，用户的属性在AAA上基于NAI或者realm配置，简单IP用户到AAA鉴权时，AAA鉴权应答返回用户授权信息，PDSN设备可以处理移动IP业务。

　　由于不同的移动终端可以使用相同的NAI，NAI不是唯用户的标识，可以配合IMSI扩展共同标识用户。

　　2．2 鉴权认证

　　移动IP用户在PPP协商阶段不到AAA鉴权，移动IP注册请求消息中携带各种认证扩展来实现各种安全认证。

　　PDSN设备可以集成FA功能，移动IP用户入网时，FA可以强制通过FAAA到HAAA对用户进行安全认证(此种场景出现在用户处于外地网络时，当处于归属网络时，PDSN可以直接将认证消息发送给HAAA，不需要通过FAAA做代理)，HA设备在处理移动IP注册请求信令时，可以选择到 HAAA进行二次认证，移动IP信令刷新时，可以不再去HAAA进行认证，重复认证对HAAA的信令处理能力要求较高，并且多次认证对用户的接入时延也有一定的影响，所以，配置用户的认证策略时需要综合考虑。

代理移动IP用户在PPP协商阶段的流程同普通的简单IP用户，PPP阶段需要对AAA进行认证，PDSN／FA根据AAA鉴权应答授权的信息或者本地配置的策略为移动终端直接发送移动IP注册消息给HA，此